关键词： 5-氨基乙酰丙酸   桃树   低温胁迫   光合系统   抗氧化酶   转录组测序  

摘要： 低温胁迫是限制植物生长发育的主要非生物因素之一。阳春三月,天气回暖,百花盛开。受北方南下冷空气影响,此时极易出现“倒春寒”现象,严重的寒流可导致气温骤降至0℃以下。这对刚刚开花的果树来说,危害极大。生殖器官受冻会导致产量下降,减产,甚至绝收。桃树（Prunus persica L.）是一种重要的温带落叶果树,其冬季休眠期花芽可以忍受-23℃～-26℃低温,但在春季,花蕾的受冻温度为-1.7℃,开放花朵的受冻温度为-1.1℃。“倒春寒”现象常常难以预测,若没有及时的预防措施,一旦寒潮来临,将会对生产造成灾难性损失。因此,如何提高桃树在花期抵御低温胁迫的能力,是一个具有生产实践意义的重大课题。5-氨基乙酰丙酸（5-Aminolevulinic acid,ALA）是卟啉类化合物的生物合成的前体,参与合成叶绿素、亚铁血红素和维生素B12（钴胺素）等。众多学者研究发现,ALA除作为中间产物参与生物代谢之外,还具有类似植物激素的作用,可以参与调节植物的生长发育,并在帮助植物抵御非生物胁迫等方面具有重要作用。ALA能够提高植物耐寒性已被前人证实,但ALA提高桃花耐寒性效应与机理迄今还鲜有报道。本文以桃树花期叶片、花朵和雌蕊为材料,进行不同时间的低温处理后测定相关生理指标,并通过对子房转录组测序,筛选出了ALA调控桃花耐寒性的关键转录因子,为探究ALA防寒机制提供了参考依据。研究主要结果如下。1.为了解外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）预处理对桃树幼叶低温胁迫的影响,本试验以春季桃树幼叶为试材,用50 mg·LALA溶液喷施叶片,然后于处理后第3、6、9和12 d采集幼叶,置于-6℃低温冰柜中处理0、2、4和6 h。结果表明,与清水对照相比,ALA预处理6-12 d,可以显著抑制低温胁迫导致的桃树叶片叶绿素快速荧光诱导动力学曲线早期荧光上升和晚期荧光下降。方差分析表明,ALA预处理6 d时显著提高PSII和PSI反应中心最大光化学效率（分别为φP_o和φR_o）、PSI反应中心被氧化的最大速率(V)以及PSII传递电子还原PSI反应中心的最大速率(V)。生理生化分析表明,低温胁迫导致桃树叶片相对电导率上升,而ALA预处理显著抑制其上升幅度。ALA预处理提高了低温胁迫下的桃叶SOD、CAT和POD酶活性,提高了可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量,降低了MDA含量。q RT-PCR分析表明,ALA预处理上调了PSII反应中心关键基因Psb B、Psb28、Psb O、Psb R和Psb Y以及脯氨酸合成关键基因P5CS1和P5CR的表达,下调了脯氨酸降解基因PDH的表达。2.为研究ALA根灌对花期整株桃树遭受低温胁迫的影响,本试验以盆栽水蜜桃树为实验材料,在盛花期前10 d左右用50 mg·LALA溶液进行根灌,然后于盛花期将整株桃树置于-4℃低温冷库中处理0.5、1.5、2.5和3.5 h,测定不同处理的幼叶叶绿素快速荧光曲线,分析相关叶绿素荧光参数;测定花瓣相对电导率、细胞相对活力、可溶性糖含量及可溶性蛋白质含量,并将不同处理的子房制成石蜡切片观察其细胞形态结构的变化。结果表明,ALA预处理可以显著抑制低温胁迫导致的桃树叶片叶绿素快速荧光诱导动力学曲线早期荧光上升和晚期荧光下降,增加PSII反应中心活性,减少低温导致的热量散失,缓解低温胁迫对光合系统的伤害;能降低低温胁迫下花瓣的相对电导率,提高细胞相对活力、可溶性糖含量及可溶性蛋白质含量,能提早子房细胞质壁分离,减缓细胞变大变形,减轻细胞破裂程度。3.为了探究ALA提高桃树耐寒性的分子生物学机理,本试验以常温对照、-4℃低温处理6 h及ALA预处理后低温处理的桃花雌蕊为材料,开展转录组测序分析。结果表明,9个样品纯化后共获得382,950,276条Clean Reads,有86.44%～93.57%均能比对到桃参考基因组。三个处理组一共鉴定到3138条差异基因,L＿C vs A＿L鉴定到379个共同差异基因,379个DEGs中共预测到7个转录因子,其中Pp WRKY24、Pp WRKY18、Pp ERF110在L＿C和A＿L中均上调表达。将L＿C和A＿L上下调基因分别进行GO富集分析,发现L＿C-up和A＿L-down有5条相同GO条目。分别将L＿C-down vs A＿L-up,L＿C-up vs A＿L-up,L＿C-up vs A＿L-down共同差异基因进行KEGG代谢通路分析,分别富集到5、12和13条代谢通路。另外,ALA预处理能够诱导低温下桃花雌蕊中与光合作用、呼吸作用和ABA、JA信号转导通路有关的大部分关键基因表达上调,而使病程相关蛋白PRs等编码基因表达下调。PPI分析表明,L＿C vs A＿L共有16个关联基因,其中Pp WRKY24处于核心调控位置。整体分析表明,ALA可

关键词： 种子萌发特性   护坡植物   热水浸种   低温预处理   熵值法  

摘要： 种子萌发和成功出苗是植物实现天然更新的关键因素,也是边坡生态护坡过程人工植被成功建植的重要前提。我国公路铁路、水利水电等基础建设工程投资力度不断加大,大量的人工边坡由此产生,产生大量的工程地质和生态环境问题,以植被为主体构件的边坡生态护坡已成为重要技术途径。由于边坡上植物的栽植不可能像农作物种植一样进行较好的后期管理,生态护坡过程植被建植初期的萌发与抗性调控尤为重要。对护坡植物种子进行不同方式的处理可以影响其在坡面的萌发、幼苗存活及个体性状,是生态护坡群落稳定效应发挥的重要调控途径之一,可为生态护坡植物群落稳定建植提供一定的支撑。以西南地区常用的8种护坡植物:木豆(Cajanus cajan)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、高羊茅(Festuca arundinacea)、白刺花(Sophora davidii)、山毛豆(Tephrosia candida)、结缕草(Zoysia Japonica)、银合欢(Leucaena leucocephala)和黑麦草(Lolium perenne)为研究对象,采用野外工程条件下方便可用的种子处理方式(热水浸种和低温预处理),通过设置不同的处理参数对种子在不同条件下的萌发及幼苗生理特性进行研究,获取试验物种应用的种子优化处理方式并进行工程验证。本文进行了以下研究:采用人工气候箱试验,设置不同温度热水(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)浸种30 min和不同时间低温(4℃)预处理(1 d、2 d、3 d、4 d、5 d、6 d)参数,对种子萌发特性、幼苗生长和幼苗生理指标进行检测评估,根据熵值法评选出8个物种种子的最佳处理方法,然后选择紫穗槐、白刺花和高羊茅3种物种在川九公路现场进行工程试验,用以评估处理方式效果。主要结果如下: (1)不同物种的萌发特性(发芽率、发芽指数、发芽势)对种子处理参数(热水浸种温度和低温预处理时间)的响应具有差异。合适的热水浸种温度下,白刺花、山毛豆、高羊茅、结缕草和银合欢5种植物种子的萌发指标(发芽率、发芽指数、发芽势)均显著高于对照组(P<0.05),但其对热水温度的响应不同,如白刺花的最适温度为60°C,山毛豆的最适温度为50℃,银合欢在热水温度为70℃时表现较好,热水浸种仅对黑麦草的发芽率和发芽指数有显著提升作用(P<0.05)、仅对紫穗槐种子的发芽势和发芽指数有显著提升作用(P<0.05),对木豆种子的萌发特性影响不大(各指标与对照组之间差异均不显著:P>0.05);合适的低温预处理时间下山毛豆、高羊茅和结缕草的种子萌发指标(发芽率、发芽指数、发芽势)均显著高于对照组(P<0.05),但其对低温处理时间的响应相同,如山毛豆的最适时间为5 d,高羊茅的最适时间为6 d,结缕草的最适时间为6 d,种子低温预处理仅对紫穗槐的发芽率有显著提升作用(P<0.05)、仅对白刺花发芽率和发芽指数有显著提升作用(P<0.05),仅对黑麦草的发芽率有显著提升作用(P<0.05),对木豆和银合欢的种子萌发特性影响不大,甚至对木豆种子萌发具有抑制作用。 (2)不同物种的幼苗生长特性指标(主根长和幼苗鲜重)对种子处理参数(热水浸种温度和低温预处理时间)的响应具有差异。合适的热水浸种温度下,白刺花、高羊茅、银合欢和黑麦草4种植物的幼苗生长指标(主根长和幼苗鲜重)测定值均显著高于对照组(P<0.05),但其对不同热水温度的响应不同,如高羊茅和黑麦草的最适温度为40℃,银合欢的最适温度为70℃,而合适的热水浸种温度仅对木豆和山毛豆幼苗的幼苗鲜重有显著提升作用(P<0.05)、仅对紫穗槐幼苗的主根长度有显著提升作用(P<0.05),热水浸种对结缕草的幼苗生长特性影响不大(各指标与对照组之间差异不显著:P>0.05);合适的种子低温预处理时间下紫穗槐、高羊茅、山毛豆、银合欢和黑麦草5种植物的幼苗生长指标测定值(主根长和幼苗鲜重)均显著高于对照组(P<0.05),但其对不同预处理时间的响应不同,如紫穗槐山毛豆的最适时间为2 d,黑麦草的最适时间为4 d,而合适的种子低温预处理时间仅对结缕草的幼苗鲜重有显著提升作用(P<0.05),仅对木豆和白刺花的主根长度有显著提升作用(P<0.05)。 (3)不同物种的幼苗生理特性指标(可溶性糖、丙二醛和可溶性蛋白含量)对种子处理参数(热水浸种温度和低温预处理时间)的响应具有差异。合适的热水浸种温度下紫穗槐、木豆、白刺花、高羊茅、结缕草和银合欢6种植物的幼苗生理指标测定值均(可溶性糖、丙二醛和可溶性蛋白含量)显著高于对照(P<0.05),但其对不同热水温度的响应不同,如紫穗槐的最适温度为60℃,白刺花的最适温度为70℃,合适的热水浸种温度仅对山毛豆幼苗的可溶性糖含量有显著提升作用(P<0.05),而热水浸种对黑麦草的幼苗生

关键词： 低温缺血再灌注   醛类   小肠上皮细胞   紧密连接   Alda-1   乙醛脱氢酶2   深低温停循环   肠损伤   Alda-1   线粒体自噬   Parkin   PINK1  

摘要： 研究背景:体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)的不断完善极大的推动了心脏直视手术的发展,同时术后的并发症也不可忽视,其中心脏手术后肠损伤发生率低,但病死率高达50%。研究表明CPB期间低温缺血-再灌注的病理生理改变引起氧化应激是术后肠损伤的主要原因之一,其中4-羟壬烯醛(4-Hydroxynonenal,4-HNE)大量积蓄可能是导致肠粘膜屏障损伤的重要因素。因此本研究旨在通过建立体外细胞低温I/R模型,探究低温I/R对小肠上皮细胞和紧密连接结构的影响,明确4-HNE在此过程中的作用。研究方法:建立大鼠小肠隐窝上皮细胞IEC-6和人结肠腺癌细胞Caco-2低温糖氧剥夺-复糖复氧(hypothermia oxygen-glucose deprivation/reoxygenation,HOGD/R)模型,检测细胞凋亡程度、活性氧含量、紧密连接相关蛋白(ZO-1,Occludin和Claudin 1)的表达、4-HNE含量以及乙醛脱氢酶2(ALDH2)的表达情况。研究结果:与对照组相比,HOGD/R组IEC-6细胞凋亡率显著升高(1.8%±0.1%vs.30.8%±2.1%,p<0.001),抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平下降(p<0.001),促凋亡蛋白Bax表达水平升高(p<0.001)。HOGD/R组Caco-2细胞的ZO-1、Claudin-1和Occludin的表达水平均显著降低(p<0.001)。蛋白免疫印迹和酶联免疫吸附实验结果均表明HOGD/R组细胞内活性氧明显增加,4-HNE大量蓄积。通过蛋白免疫印迹检测ALDH2表达水平,结果显示对照组和HOGD/R组细胞ALDH2在蛋白水平表达量无明显差异(p>0.05),通过酶联免疫吸附法检测ALDH2酶活性发现,HOGD/R组ALDH2酶活性明显低于对照组(p=0.037)。研究结论:HOGD/R导致小肠上皮细胞凋亡率显著增加,紧密连接蛋白表达水平降低,表明肠粘膜屏障受损。此外HOGD/R还会导致细胞内活性氧含量升高,4-HNE含量增加,虽然不影响ALDH2表达量,但能明显降低ALDH2活性。研究背景:深低温停循环(deep hypothermic circulatory arrest,DHCA)技术可为复杂心脏手术的开展提供清晰的手术视野并起到脑保护的作用,但DHCA术后相关并发症不容忽视。DHCA心脏术后肠损伤发生率虽然仅为1.1%,但预后不良。第一部分研究结果表明低温糖氧剥夺-复糖复氧(hypothermia oxygen-glucose deprivation/reoxygenation,HOGD/R)导致4-羟壬烯醛(4-Hydroxynonenal,4-HNE)生成增加。Alda-1可激活乙醛脱氢酶2(Aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)活性增强对4-HNE的清除能力。因此本部分研究旨在确认Alda-1预处理能否改善DHCA肠损伤。研究方法:建立大鼠DHCA模型,将动物分为三组:假手术组(Sham组)、DHCA组和Alda-1预处理组(Alda-1组)。体外建立IEC-6细胞和Caco-2细胞HOGD/R模型,分为以下三组:对照组(Control组)、HOGD/R组和Alda-1预处理组(Alda-1组)。分别检测组织和细胞的4-HNE含量、ALDH2酶活性、mRNA及蛋白表达量、细胞活性、HE染色观察病理改变、透射电镜观察超微结构、TUNEL细胞凋亡、炎症因子表达、Western blot法检测肠道紧密连接蛋白以及凋亡蛋白的表达情况。研究结果:与DHCA组和HOGD/R组相比,Alda-1预处理后能显著提高小肠组织和细胞的ALDH2酶活性(p<0.001),不影响ALDH2蛋白表达水平(p>0.05)。大鼠小肠组织4-HNE蛋白表达量显著高于Sham组(p<0.001),Alda-1预处理可明显降低4-HNE水平(p=0.028)。对于IEC-6细胞,HOGD/R组细胞活性显著低于Control组细胞,Alda-1预处理后明显提高细胞活性(p<0.001)。HE和透射电镜结果显示,DHCA组小肠绒毛和紧密连接结构损伤严重,Alda-1预处理可以减轻小肠组织结构损伤程度。TUNEL凋亡检测结果显示,DHCA组(HOGD/R组)的细胞凋亡率明显增加,Alda-1预处理可以显著减轻DHCA(HOGD/R)细胞凋亡程度(p<0.001)。WB检测小肠组织凋亡相关蛋白的表达水平,结果显示与DHCA组相比,Alda-1组的促凋亡蛋白Bax表达水平明显降低(p<0.001),抑凋亡蛋白Bcl-2表达水平显著升高(p<0.001)。此外,DHCA导致大鼠小肠组织TNF-a、IL-6和IL-1 β含量升高,MPO表达增多。A

关键词： 煤焦油   预处理   电脱盐   破乳剂   有机氯  

摘要： 由于煤焦油中的水分、无机盐、炭颗粒、有机氯和金属等杂质含量高,容易造成煤焦油加氢处理装置中管道腐蚀、催化剂失活和反应器床层堵塞等问题。采用离心分离、电脱盐、化学反应等技术手段对煤焦油的脱水、脱盐、脱氯等预处理技术进行了研究。

关键词： 低共熔溶剂   预处理   木质素   结构演变   β-O-4键  

摘要： 本研究考察了不同ChCl/羧酸、氢键供受体比例,处理温度和时间对杨木木质素脱除效果的影响;并采用XRD、FT-IR、GPC、HSQC表征手段对固体残渣和提取木质素进行结构表征,研究木质纤维素三组分的结构演变规律。结果表明,低温下(90℃),ChCl/FA木质素脱除率高于90%,木质素提取率和纯度高达63%和90%。纤维素保留率>98%,纤维素晶型不变(I_(β)型),固体残渣结晶度高达70%。提取木质素平均相对分子质量为1400,β−O−4保留率高达71%,占所有连接键的84.8%,是制备单酚的理想原料。

关键词： 鱼腥草   液氮低温预处理   顶空固相微萃取   气相色谱-质谱联用  

摘要： 以贵州鱼腥草为试验材料,利用顶空固相微萃取联动气质色谱分析技术(HS-SPME-GC-MS),分析对比鱼腥草在常温和液氮低温预处理下挥发性香气成分的变化。结果显示:鱼腥草在常温和液氮低温预处理后,分别检出22种和29种挥发性香气成分,拥有19种相同的香气成分,共同拥有烯烃、酯类、醛类等6大类别,其中烯烃类和酯类含量占比较高;液氮低温对烯烃类提取物质提取效果更好;香气成分分析得出,鱼腥草香气主要以乙酸龙脑酯、乙酸松油酯为代表的木香和以柠烯、蒎烯为代表的新鲜辛木香为主构成的主体香气特征,佐以甲基正壬酮的特征蜡香和柑橘果香所构成的香气特征。

关键词： 苹果(Malus domestica)   花药培养   基因型   低温预处理   不定胚  

摘要： 为进一步提高苹果花药培养不定胚诱导率,本研究以‘丹霞’、‘富士’、‘嘎啦’、‘红星’、‘红玉’、‘津轻’、‘硕红’、‘千秋’、‘珊夏’‘、王林’、‘祝光’、‘wijcik’等12个苹果品种和八棱海棠、山定子的花药为试材进行培养,分析研究了不同基因型、低温预处理、培养基中蔗糖浓度、凝固剂、活性炭以及培养条件等对不定胚形成的影响,结果表明12个苹果品种中‘祝光’不定胚诱导率最高,高达34.3%,其次为‘红星’11.9%和‘千秋’5.1%,‘王林’没有诱导形成不定胚;八棱海棠、‘丹霞’、‘富士’和‘嘎啦’4个基因型在低温预处理30 d以后均表现出随低温处理时间延长不定胚诱导率显著增加的趋势;培养基蔗糖浓度为5%、凝固剂为0.75%Bactagar有利于不定胚和愈伤组织的诱导;培养基中添加一定浓度的活性炭有利不定胚的诱导;25℃恒温是进行苹果花药培养的适宜条件。研究结果为建立高效且适宜苹果遗传转化的苹果不定胚再生体系提供了理论基础,同时丰富了纯合基因型株系群体,为进一步的遗传分析提供了研究材料。

关键词： 气相色谱法   脂肪酸   微波预处理   油菜籽   冷榨菜籽油  

摘要： 为了解微波预处理对油菜籽及菜籽油脂肪酸含量的影响,评价其产生反式脂肪酸的风险,以8个省14产地的57份油菜籽样品为材料进行微波预处理,并对微波前后的油菜籽进行压榨,得到冷榨菜籽油。采用优化后的气相色谱法快速测定油菜籽和菜籽油中脂肪酸组成和含量,考察油菜品种、油菜产地以及微波预处理对油菜籽脂肪酸含量的影响。结果发现,与国标方法相比,优化后样本分析时间缩短一半以上,显著提高分析通量。研究发现,产地对油菜籽和冷榨菜籽油脂肪酸组成和含量影响较小,品种对菜籽和冷榨菜籽油脂肪酸组成和含量影响较大。不同品种的油菜籽和对应冷榨菜籽油中的脂肪酸含量差异极显著(P<0.01)。高芥酸菜籽的花生一烯酸、芥酸的平均含量分别是低芥酸菜籽的6.89倍和64.50倍,油酸的平均含量仅为低芥酸菜籽的71.48%。同一品种不同产地的油菜籽与对应的冷榨菜籽油中的脂肪酸含量之间,不存在显著性差异。微波预处理不会显著影响油菜籽和菜籽油中的脂肪酸组成和含量水平,同时也不会产生反式脂肪酸等风险因子,微波处理后,产生反式脂肪酸的风险较低。

关键词： Ti6Al4V钛合金   喷丸强化   低温氮化   摩擦磨损  

摘要： 为改善钛合金表面耐磨性能,同时达到防止薄壁零部件变形和节约能源的目的,以Ti6Al4V钛合金为对象,研究了喷丸强化预处理对钛合金低温渗氮层及耐磨性的改善作用。结果表明,喷丸强化预处理能够有效促进钛合金表面低温离子渗氮过程,在500℃低温渗氮试验条件下,随着喷丸预处理强度的增大,钛合金渗氮效率逐步提高,渗氮层的表面硬度、承载能力和表观韧性逐步增加,使得渗氮层的耐磨性能逐步提高。当喷丸预处理强度增加到0.25 mmA时,Ti6Al4V钛合金渗氮层的表面硬度比单纯渗氮处理试样提高32.7%,磨损率降低42.3%,使钛合金基体的磨损率降低705%,较好地实现了喷丸预处理促进钛合金低温离子渗氮的目标。

关键词： 增强体   铸膜液   增强型PVDF膜   低温等离子体处理  

摘要： 为解决增强型PVDF中空纤维膜的界面黏结问题,以PET针织管为增强体,PVDF为铸膜液,采用低温等离子体对针织管表面进行预处理,并利用浸没沉淀相转化法制备增强型中空纤维膜。通过测试增强膜的纯水通量、孔隙率、平均孔径及力学性能等,研究了不同等离子体处理时间对增强膜性能的影响。结果表明:等离子体处理对增强膜的纯水通量、孔隙率及平均孔径影响较小,但对改善增强膜界面结合强度效果明显。与未改性前相比,当处理时间为15 min时,增强膜的拉伸强度提升了22.6%,爆破强度提升了40%,超声振荡前后膜纯水通量的变化量减小了71.2%,这时膜的力学性能最佳,综合性能最优。